25~26高三下·安徽安庆“徽聚百强”·第5题

将$1,1,2,2,3,3$六张数字牌按顺序进行排列,其中相同的数字牌不相邻的排法总数为()
A.$12$
B.$30$
C.$60$
D.$90$

重复元素排列,容斥原理巧破不相邻问题!

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B

总排列数:$\dfrac{6!}{2! \times 2! \times 2!} = \dfrac{720}{8} = 90$,

两个$1$相邻的排列数:$\dfrac{5!}{2! \times 2!} = \dfrac{120}{4} = 30$,

两个$2$相邻的排列数:$\dfrac{5!}{2! \times 2!} = \dfrac{120}{4} = 30$,

两个$3$相邻的排列数:$\dfrac{5!}{2! \times 2!} = \dfrac{120}{4} = 30$,

两个$1$相邻且两个$2$相邻的排列数:$\dfrac{4!}{2!} = \dfrac{24}{2} = 12$,

两个$1$相邻且两个$3$相邻的排列数:$\dfrac{4!}{2!} = \dfrac{24}{2} = 12$,

两个$2$相邻且两个$3$相邻的排列数:$\dfrac{4!}{2!} = \dfrac{24}{2} = 12$,

两个$1$、两个$2$、两个$3$都相邻的排列数:$3! = 6$,

由容斥原理得:两个$1$相连或两个$2$相连或两个$3$相邻的排列数为:$30 + 30 + 30 – 12 – 12 – 12 + 6 = 60$.

所以相同的数字牌不相邻的排法总数为$90 – 60 = 30$.

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